Логико-математическое моделирование процессов нарезания резьб мерными инструментами

• Автор: Лю Шухуа
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ способов резьбонарезания и точность резьб, полученных при обработке мерными инструментами
1.1 Обзор способов резьбонарезания
1.2. Механизм образования погрешностей резьбы, обработанной мерными инструментами
1.2.1. Геометрические погрешности резьбонарезания
1.2.1.1. Погрешности изготовления инструмента
1.2.1.2. Геометрические погрешности приведенного среднего диаметра резьбы
1.2.2. Кинематические погрешности резьбонарезания
1.2.3.. Динамические погрешности резьбы
2. Разработка логико-математической модели процесса резьбонареза- 24 ния мерными инструментами
2.1. Логическая модель заготовки для нарезания резьбы
2.2. Логическая модель мерных инструментов для нарезания резьбы
2.2.1. Алгоритм формирования логических матриц - моделей зубьев мерных инструментов с плоской передней поверхностью
2.2.1.1. Геометрические параметры произвольного прямобоч-ного профиля резьбы
2.2.1.2. Математические модели режущих кромок мерных рез-бонарезных инструментов для формирования ПЛМ
2.2.2. Мерные инструменты с осевыми стружечными канавками, плоской передней поверхностью и положительным передним углом

2.2.3. Мерный резьбонарезной инструмент как система логических моделей режущих элементов (зубьев)
2.3. Методика определения составляющих силы резания при логико-математическом моделировании процессов резьбонарезания мерными инструментами
2.4. Логико-математическое моделирование точности обработки резьб мерными инструментами
2.4.1. Преобразование координат элементов ПЛМ инструмента в систему координат заготовки
2.4.1.1. Анализ векторов положения элементов ПЛМ инструмента
2.4.1.2. Взаимосвязь единичных векторов различных систем координат
2.4.1.3. Преобразование координат элементов ПЛМ
3. Разработка программного обеспечения для моделирования процессов резьбонарезания мерными инструментами
3.1. Блок-схема алгоритма вычислений
3.2. Разработка компьютерной программы моделирования процесса резьбонарезания
4. Компьютерное моделирование процесса резьбонарезания мерными
инструментами и экспериментальная проверка достоверности
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Литература
Приложения. Тексты программ моделирования процесса резьбонарезания мерными инструментами

Введение
Среди всего ассортимента машин трудно найти изделие, не содержащее деталей с резьбовыми поверхностями, основная функция которых - крепление одних деталей или узлов относительно других или преобразование вращательного движения в поступательное. К качеству резьб предъявляются все возрастающие требования.
Резьбы в настоящее время получают двумя способами:
1) резанием,
2) пластическим деформирование.
При всех преимуществах второго способа получения резьбовых поверхностей (высокая производительность, точность и качество поверхности ), резание не может быть вытеснено полностью, так как ряд материалов и деталей сложных форм не могут быть обработаны ; пластическим деформированием. В настоящее время обработка резьб резанием является наиболее распространённым способом
Точность нарезания резьб зависит от следующих факторов:
1) правильность схемы формообразования,
2) типа, точности и жёсткости оборудования и оснастки,
3) типа, точности геометрической формы и жёсткости режущего инструментов.
Погрешности резьбовой поверхности складываются из геометрических погрешностей профиля и диаметральных размеров резьбы и погрешностей хода винтовой линии. На точность профиля и диаметров резьбы оказывает влияние в основном точность геометрии режущего инструмента и точность установки инструмента относительно детали.
Точность хода винтовой линии резьб достигается двумя способами:
1) принудительной подачей инструмента, согласованной со скоростью вращения заготовки, что обеспечивается кинематикой оборудования

Следует отметить, что реализация более точного метода моделирования при представлении элементов ЦЛМ действительными числами потребует ещё более значительных ресурсов компьютера (приблизительно в 4 раза) или увеличения дискретности модели.
Для экономии ресурсов в цилиндрической логической модели возможно использование разноразмерных дискрет по соответсвующим координатам. Для координат г их принимаются одинаковые дискреты ЛХ=ЛГ , а дискрета Лр»Ах принимается из условия ограниченного количества осевых сечений. Такая логико-математическая модель процесса адекватна широко известному методу сечений. Величины дискрет Дх и Дг принимаются из условия точности “отпечатка”, получаемого при взаимодействии логической модели осевого сечения заготовки с логической моделью инструмента (сечения инструмента), а дискрета Ар - из условия требуемого количества таких “отпечатков”, задаваемого на основании априорной информации.
2.2. ЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ
Как установлено в предыдущем разделе, логико-математическая модель объекта, приближающаяся по принципу построения к физической модели материала этого объекта, требует значительных ресурсов компьютера. Поэтому основные допущения, положенные в основу разработки модели мерного резьбонарезного инструмента, направлены на уменьшение этих ресурсов при обеспечении заданной точности.
Известна аналогия представления мерных резьбонарезных инструментов протяжками с винтовым расположением зубьев, имеющих конструктивную подачу врезания на режущей части (заборном конусе).
Вместе с тем, каждый зуб инструмента принципиально может быть представлен одной плоской или пространственной логической моделью,